Электромеханический (сервоприводный) тип стабилизатора переменного напряжения, его основные характеристики и принципы работы.

Стабилизаторы переменного напряжения могут отличаться количеством фаз, разной мощностью, т.к. они работают в разных диапазонах напряжения, временем действия (быстродействия), а также КПД.

Тип стабилизатора это один из самых значимых параметров, который необходимо принимать во внимание делая покупку данного защитного оборудования. Все стабилизаторы напряжения делятся на пять основных типов: феррорезонансные (на данный момент считается устаревшими и не используются с современным оборудованием), релейные, электромеханические или сервоприводные, электронные и инверторные.

Электромеханический или сервоприводный тип стабилизаторов напряжения, по праву, считается самым простым по конструкции. Основой электромеханических стабилизаторов служит обычный трансформатор, имеющий ручку для корректировки напряжения.

В современном электромеханическом стабилизаторе ручка автотрансформатора поворачивается с помощью электрического серводвигателя. Трансформатор имеет тороидальную конструкцию. Его обмотка выполнена из медного провода, и верхняя её часть очищена от изолирующего покрытия.

По обмотке трансформатора перемещается ползунковый контакт-щётка или ролик, который закреплен на оси электродвигателя. Двигатель оборудован сервоприводом. Это значит, что его ротор не вращается, а по импульсным сигналам, поступающим из блока управления, может поворачиваться на определённый угол. Щётка может быть изготовлена из графита или иметь роликовую конструкцию.

Стабилизатор напряжения релейного типа – является оптимальным выбором для стабильной работы аудио- и видеооборудования, а также любого вида бытовой техники и даже некоторых видов производственного оборудования с небольшими пусковыми токами, т.к. отлично выравнивает сетевые параметры тока в пределах, необходимых для нормальной работы.

Кратко о принципах работы электромеханического стабилизатора

При подключении стабилизатора к сети, плата управления измеряет текущее входное напряжение, и рассчитывает отклонение от заданного параметра, а затем определяет необходимый коэффициент трансформации. Далее сигнал поступает в электродвигатель, который автоматически перемещая графитовый токосъёмник по обмоткам трансформатора, выдаёт на выход необходимое напряжение в 220В или 380В. Главное отличие современных моделей от более ранних устройств, в том, что коэффициент трансформации происходит автоматически, благодаря серводвигателю, а не вручную как это было раньше.

Основные конструктивные узлы сервоприводного стабилизатора напряжения

• Входной сетевой фильтр (обеспечивает подавление высокочастотных и импульсных электрических помех)
• Блок контроля и управления (напряжение подаётся на схему контроля, которая фиксирует отклонения напряжения сети от номинала и вырабатывает сигналы для управления электродвигателем)
• Силовой автотрансформатор (является основной составляющей устройства. Имеет тороидальную конструкцию, обмотку трансформатора делают из медного провода и очищают от изолирующего покрытия верхнюю часть. По медной обмотке трансформатора перемещается закреплённая на оси электродвигателя графитовый ползунок-щётка, или роликовые контакты.)
• Электродвигатель (оборудован сервоприводом, ротор этого стабилизатора не вращается, а по импульсным сигналам, которые поступают из блока управления, имеет возможность поворачиваться на определённый угол)
• Блок индикации (расположен на передней панели устройства, как правило, это набор светодиодных индикаторов или, у отдельных моделей, цифрового универсального дисплея. Данный блок информирует о входном и выходном напряжении, токе и частоте сети).

Преимущества и недостатки электромеханического типа стабилизатора

Самыми основными и очевидными достоинствами данного типа стабилизаторов являются:

• Высокая точность (до 3%) и стабильность работы;
• Обработка широкого диапазона входных напряжений;
• Корректная работа данного типа приборов, при больших перегрузках (от 500 до 1000%);
• Плавность регулировки параметров выходного напряжения
• Надёжность в эксплуатации;
• Высокий коэффициент полезного действия КПД;
• Невысокая цена (в данном пункте выигрывают у сервоприводных стабилизаторов, разве что устройства релейного типа)

Серьезными недостатками электромеханических стабилизаторов являются:

• Необходимость технического обслуживания (обусловлено наличием в конструктиве движущихся элементов);
• Пожароопасность (при попадании под контакты графитовой пыли от ползунка возможно возгорание. Данный тип стабилизаторов запрещён к использованию с любым типом газового оборудования)
• Скорость реагирования на отклонение напряжения от нормального весьма низкое (в пять раз меньше чем у релейного типа, и в 25 раз меньше чем у электронных стабилизаторов);
• Диапазон рабочих температур весьма узкое (варьируется от от -5 до 40 °C);
• Высокая чувствительность к проникновению влаги и пыли;
• Шумность работы;

  

  Важные
  моменты при покупке электромеханического стабилизатора Значительные и регулярные перепады напряжения. В сетях, где перепады напряжения случаются достаточно часто и цифры колебаний напряжения достаточно значительные, по сравнению с номинально заявленными, этот тип стабилизаторов использовать однозначно не рекомендуется. Такие условия работы очень быстро выведут его из строя, в связи с тем, что детали привода и токосъемной системы (угольных контактных щёток), износятся очень быстро, из-за интенсивности работы сервопривода. Также не лучшим решением будет приобретение электромеханического стабилизатора, где в сетях бывают большие просадки напряжения, даже не смотря на то, что данный тип неплохо работает в достаточно широком диапазоне входных напряжений. Шум при работе сервоприводных аппаратов, делает их мало пригодными для работы в жилых помещениях.

Температурный диапазон эксплуатации.

Ещё один немаловажный фактор, который может остановить от покупки стабилизатора напряжения электромеханического типа – узкий диапазон температур, при которых работают данные приборы. В отличии от релейного типа, который можно эксплуатировать даже в мороз - 30 °C, сервоприводные стабилизаторы работают максимум до температуры -5 °C, что исключает их использование в гаражах, хозяйственных постройках и иных неотапливаемых помещениях. Верхняя планка температуры использования доходит до 40 °C.

Низкая скорость срабатывания.

Также не стоит приобретать эти стабилизаторы для защиты приборов, требовательных к постоянному и стабильному напряжению. На отклонение напряжения в электросети, электромеханический стабилизатор отреагирует в десятки раз медленнее релейного и тем более инверторного, так как скорость реагирования у сервоприводных стабилизаторов очень низкая.

Доступная цена.

Популярность этого типа стабилизаторов при защите бытовой, а иногда и промышленной техники обусловлено в основном их бюджетной стоимостью.

Но следует помнить, что вопрос цены не всегда является главным фактором. Стоит понимать, что, при стоимости существенно ниже, чем, например, инверторный тип, электромеханические стабилизаторы, и по своим эксплуатационным характеристикам проигрывают последним практически во всем.

Классификация, применение и обслуживание электромеханического типа стабилизаторов.

Самое основное разделение любого вида стабилизаторов производится на однофазные и трёхфазные. Первый вид стабилизаторов чаще всего покупают владельцы частных домов, квартир, офисных помещений. Второй вид больше подходит для больших учреждений и промышленных производств, с более высокими мощностями. Хотя надо признать, сейчас собственники строят дома с таким количеством бытовых приборов и техники, что трёхфазные стабилизаторы применяются и в них.

К покупке электромеханические стабилизаторы рекомендуются, когда вы планируете защищать чувствительное электронное оборудование, такое как: персональные компьютеры, телевизоры, сети освещения и отдельное осветительное оборудование, лабораторные или измерительные приборы и многое другое.

Выбрав электромеханический тип стабилизатора, важно помнить о его регулярном осмотре и техническом обслуживании, желательно раз в квартал, но точно не реже 1 раза в год. В процессе эксплуатации графитовые щётки изнашиваются, графитовая крошка и пыль оседают и накапливаются между витками, что может привести к короткому замыканию трансформатора. Также нужно проверять не окислились ли во время работы контакты, которые могут пригореть. По правилам эксплуатации, помещение, в котором находится стабилизатор напряжения, должно соответствовать определенным стандартам. К отверстиям в корпусе стабилизатора должен иметься доступ воздуха. Помещение должно быть хорошо проветриваемым с влажностью не более 80%.